一次西南低涡引发南充持续大暴雨的诊断分析

利用NCEP 1°×1°再分析资料、风云卫星资料以及地面常规气象观测资料,对2015年8月16~18日发生在南充的一次区域性大暴雨进行分析,探讨强降水发生发展的机制。结果表明,此次暴雨过程主要分为2个阶段:第1阶段为低空切变线及前期不稳定能量释放引发强对流天气;第2阶段为西南低涡影响,影响时间较长。此次西南低涡生成属于高原切变类,低涡首先出现在500 h Pa切变线南侧下层的850 h Pa,后垂直发展到700 h Pa,深厚阶段正涡度柱伸展至400 h Pa,呈自下而上的近垂直结构。在西南低涡维持下的中尺度对流系统云团是这次暴雨产生的重要系统。南充低层辐合高层辐散,加之低层辐合中心与西南低涡伴随的低空急流耦合发展,有利于上升运动的发展和维持,为暴雨提供了有利的动力作用。南充受西太平洋副高西侧持续的西南低空急流带来孟加拉湾的充沛水汽,且中低层南充一直处在水汽辐合上升区域,有利于水汽的垂直输送。     

重庆“5·6”强对流过程诊断分析

2010年5月6日凌晨重庆发生一次强对流过程,该过程造成了雷暴、冰雹和大风等强烈天气。利用常规资料、多普勒雷达资料和1°×1°NCEP再分析资料,对这次强对流过程进行诊断分析。结果表明,850 hPa暖舌和700 hPa冷空气是此次强对流天气过程的环流背景;低能舌叠加在高能舌之上,导致对流不稳定,地面中尺度锢囚锋和975 hPa辐合线的辐合上升运动触发对流不稳定能量释放,产生强对流;低层正涡度和辐合带对应的非常好,低层辐合、上层辐散有利于强对流的产生和发展;850～200 hPa有较强垂直风切变,特别是低层和高层有较强的垂直切变,中层有微弱的切变,更有利于强对流的发展和维持;雷达回波分析发现,造成重庆大风冰雹灾害的为超级单体。     

滇东北一次飑线过程数值模拟及诊断分析

采用数值模拟方法对2007年6月14日滇东北一次飑线过程进行诊断分析。结果表明：对流层低层中尺度涡旋是飑线形成和维持的主要原因。冷空气入侵导致对流层中层形成较强的南北风切变,南北气流的汇合造成大气上冷下暖的不稳定结构,为强对流天气的发生发展提供了较好的动力和热力条件。飑线前沿存在强烈的气流辐散辐合,从而导致剧烈的局地上升和下沉运动,并形成局地垂直环流,是冰雹和大风产生的直接原因。飑线前沿气旋性和反气旋性涡度发展旺盛,且强烈发展的正负涡度区和气流的垂直运动相配合。     

山东省2010年4月26日大风天气过程物理量分析

对2010年4月26日山东省一次高空冷涡诱发渤海气旋产生大风过程的天气形势及物理量进行了分析。结果表明:对于此次冷空气大风过程,大风发生前散度场、垂直速度、(总)温度平流、涡度平流为高层与中低层的反位相垂直分布特征,并在大风发生时发生逆向突变;地面的低压尾部,加上高空的涡度平流、高空急流、暖海面加热是地面气旋能够形成并发展的关键,降水凝结释放潜热维持上升运动是气旋进一步发展的有利条件;中低空强的下沉运动为地面风速加大提供了动力条件,高空较强的冷平流使冷锋后高压加强,冷锋附近气压梯度增大、变压明显,变压风直接导致地面出现大风过程;高空深厚且较强的冷平流在垂直方向上控制了对流层中下方,有利于动量下传加大地面风速。     

内蒙古陈巴尔虎旗一次雨雪天气过程诊断分析

利用自动气象站相关资料、micaps资料等,对2015年10月26日发生在内蒙古陈巴尔虎旗地区的一次雨雪天气过程进行诊断分析。此次天气过程中低压槽东移,经过陈巴尔虎旗上空,同时不断有新的冷空气分裂下滑,为陈巴尔虎旗上空的低涡补充冷空气,低涡发展并逐渐移出陈巴尔虎旗。此次天气过程的低空急流、相对湿度大值区和切变线两侧风向辅合产生强烈的水汽辅合,是雨雪天气的主要水汽特征。涡度和散度的加强,加上强烈的垂直上升运动,对雨雪天气的发生和维持提供了非常有利的动力条件。     

2016年6月4—5日丽江市强对流天气过程分析

本文利用常规观测资料、NCEP/NCAR逐6 h再分析资料、自动站观测资料等对2016年6月4—5日丽江市强对流天气过程进行分析。结果表明,500 h Pa西北气流维持,高层有明显冷空气,暖低压控制地面以下,形成上层高冷下层暖湿的不稳定层结;500 h Pa以下分布有强盛西南水汽输送带,水汽通量散度负值区转移;强对流出现前,丽江市上空大气处于不稳定状态,具备强对流天气发生发展潜力,再加上中尺度能量锋,有利于雷电、大风等强对流天气出现;此次强对流天气过程中,对流层中高层有垂直速度负值大值中心,且中心值不断下移。     

2022年3月赣北一次强对流天气过程分析——以景德镇为例

利用常规探测资料、数值模式等多源资料对2022年3月14日景德镇一次强对流天气过程进行分析。分析表明：（1）此次过程是高空偏西北气流影响下多单体风暴造成的强对流天气过程,强对流灾害会有雷暴大风、冰雹等;（2）冷锋与水平对流卷在景德镇相遇,有利于雷暴加强和维持,雷暴高度组织化整齐排列,强回波（55 dBz）在景德镇稳定少动,回波走向与景德镇垂直,故造成了短时强降水的发生;（3）0～6 km垂直风切变只是一般参考值,0～8 km垂直风切变往往会更加具有风暴结构的指示意义;（4）此次过程在灾害出现10 min前已经出现了强对流天气指示因子,预报员需时刻保持警惕,提前做出预警。     

珠三角一次春季强对流过程的数值模拟研究

使用中尺度数值模式WRF对2014年3月30日至31日发生在珠三角地区的一次春季强对流天气过程进行2天的积分模拟,并通过数值模拟输出的高分辨资料结合TBB、风廓线雷达资料进行中尺度分析。结果表明：本次过程中低空急流的建立和维持,促进了低层辐合,并为强对流区提供充足的水汽及能量。边界层垂直风切变、强烈的上升运动均有利于冰雹等强对流天气发生。     

“2012.8.13＂玉溪强对流天气成因分析

利用micaps资料、区域自动雨量站、多普勒雷达回波资料,对2012年8月13日发生在滇中玉溪的强对流天气过程进行诊断分析.结果表明,此次强对流过程历时短、雨强大、受灾重、突发性强,是由台风低压倒槽西移和地面辐合线等中小尺度系统扰动诱发的;地面到中低层小温度露点差、低层偏南暖湿气流辐合和强潜在不稳定能量、位势不稳定为强对流过程提供了所需的水汽和能量条件;过程中有位势不稳定能量释放和中尺度雷暴高压活动,强对流发生地上空近地层强水汽辐合和垂直上升运动维持时间短.雷暴高压对应有其影响地近地层有水汽辐散和逆风区回波;灾害性大风、冰雹发生在最强回波、最高回波顶和垂直累积液态水含量呈跃增之后,短历时强降水则发生在最大垂直累积液态水含量维持时.     

2019年1月12日——14日雄安新区大雾过程分析

利用常规资料、自动站资料和ERA5再分析资料,分析雄安新区一次持续性大雾天气过程。结果表明：此次大雾天气过程为冬季华北平原一较为典型的高压控制下发生的辐射雾天气。在此次过程中,底层相对湿度大,温度露点差小,湿层深厚的配置构成了大雾发生和维持的有利水汽条件。地面气压场弱,地面风速基本维持在1～2 m/s之间,垂直风切变小、上升运动弱,近地面层弱散度、正涡度,上升运动弱;低层正散度、负涡度,下沉运动增强,这种动力条件十分有利于雾的维持和发生。由于低层逆温近地面的存在,空气对流较弱,大气层结稳定构成了持续性大雾天气所需的稳定性条件。     

南四湖地区一次农业致灾天气成因分析

为了提高南四湖地区灾害性天气预报预警技术能力和水平,笔者对2012 年9 月19 日发生在山东西南部南四湖地区附近的一次造成农业灾害的雷雨大风、冰雹天气过程进行了诊断分析。结果表明：上干冷、下暖湿的层结结构特点的前倾槽,对本次强对流天气的发生十分有利。前倾槽槽后的干冷空气入侵作用,为强对流的产生提供了激发机制。地面图上强风向辐合中心更加容易触发强对流天气。K 指数的大值中心移动方向与强降水的移动方向基本一致。对流层高低层存在的风向风速的垂直切变,有利于强对流性风暴发生、发展。0℃层和-20℃层高度差较小时,有利于冰雹的形成。组合反射率因子和回波顶高等雷达产品对冰雹发生的区域有一定的指示作用。     

致灾雷暴大风特征分析

为深入探讨保定雷暴大风的形成机理和提前预防农业气象灾害的发生,本研究利用常规观测资料及NCEP/NCAR逐日6 h再分析资料,对2017年6月21日发生在保定东部及雄安新区的雷暴大风天气进行分析。结果表明：地面中尺度辐合线和冷池是直接触发机制;探空曲线存在上下两个自由对流高度LFC; 雷暴大风出现在最强负变温与正变压前侧锋区;雷暴大风位于高能舌附近的能量锋区;边界层弱冷平流有利于水平锋区的形成与加强。整层MPV2负值的增大、高低空垂直螺旋度的耦合,构成此次雷暴大风天气的典型模式。此次过程是发生在高空槽前的雷暴大风天气,高低空系统的配置和不稳定条件比较有利于强对流的发生。依据地面中尺度系统至少可以提前10—20 min发出预警信号。     

一次春季冰雹天气的中尺度系统分析

对2007年5月5日江苏出现的大范围雷雨、大风和区域性冰雹天气的环流背景场进行了分析,结果表明：这次强对流天气是由北方南下的冷空气触发所致,锋前对流层低层的增温和500hPa冷空气的先行南下使潜在的对流不稳定性加剧;地面冷锋前中尺度低压的发展是对流性天气发展的主要因素;强烈的上升运动和低层水汽通量辐合提供了有利于冰雹产生的过冷水滴的碰撞增长条件;冰雹天气的产生与地面物理量场有很好的配置关系。     

2010年后汛期一次东风波雷雨大风天气分析

[目的]分析2010年后汛期一次东风波雷雨大风天气。[方法]利用常规观测资料、自动站资料、NCEP 1°×1°再分析资料和多普勒雷达反射率、径向速度资料,对2010年8月4～5日东风波雷雨大风天气过程进行了分析,研究了雷雨大风发生的环流形势、东风波风场和动力热力结构、多普勒雷达回波特征等。[结果]此次雷雨大风天气发生在深厚东风波槽前的东北风区域。发生时,副高位置偏北(脊线35°N),北支槽的东移迫使副高分裂成东西2环。东环副高西伸、鞍形场环流有利东风波生成发展。随着东风波发展西移,在其槽前影响区域,高空东风分量下传,使低空东北风显著加大,出现雷雨大风天气。雷雨大风发生的区域,中低层气流气旋式辐合,近地层反气旋式辐散,下沉运动明显;并具有中高层趋干冷、低层趋暖湿的热力结构。4日,超级单体风暴处在发展阶段,具有明显中气旋和钩状回波特征(中小尺度特征)。5日,广东中西部出现飑线和大风区、逆风区特征。中气旋、钩状回波和飑线、大风区、逆风区多普勒特征对雷雨大风短临预报具有指示意义。[结论]该研究揭示了一些对当地预报此类东风波雷雨大风有意义的信息。     

西藏地区对流云系的天气学模式特征

西藏地区在6～8月对流云系发展最为旺盛,对流天气中,雷暴的发生率最高,多分布在云团的边缘,冰雹大多伴随雷暴一起出现。利用MICAPS提供的2005～2009年卫星云图及地面、高空观测资料,将西藏地区的对流云系按系统性和非系统性2类进行研究。对比分析了云系与雷暴、冰雹等对流天气的生消演变关系,结合天气实况在云系演变中的反映,归纳出了切变线、低涡、槽线和弱气压场4类对流云系的天气学模式。     

一次陕北暴雨过程的数值模拟与诊断研究

应用WRF中尺度模式对陕西省榆林市2006年9月20日21:00~21日11:00的一次暴雨过程进行数值模拟,通过降水实况和环流形势的对比,可以认为模拟的结果较好地复制了这次陕北大暴雨过程;应用模式输出的基本物理量分析了垂直速度和相对湿度,并计算分析了干位涡、湿位涡正压、斜压项以及扰动位涡,揭示了这次暴雨产生的机理。结果表明,湿度场和垂直上升运动的相互耦合是此次暴雨发生发展和维持的动力机制;在暴雨发展的峰值时,干位涡的大值中心对应着暴雨的大值中心,干位涡对暴雨的预报有很好的指示意义;MPV1高值与对流稳定的冷空气相联系,较小的MPV1正值或负值区域与对流不稳定或对流稳定度低的暖湿空气相联系;中低层正值位涡扰动的存在是暴雨发生发展的重要条件。     

2017年昆明一次大暴雨过程的中尺度分析

利用常规观测资料与卫星、雷达等非常规观测资料,综合分析了2017年7月20日昆明主城区大暴雨过程的天气成因及中尺度对流系统特征.结果表明,500 hPa两高辐合区是此次暴雨过程的天气尺度影响系统;高能高湿的对流不稳定层结、适宜的垂直风切变是强对流天气形成的有利条件;在Q矢量散度辐合区内β中尺度对流系统(MCS)发生发展,短时强降水主要出现在MCS移动方前沿对流活跃的TBB等值线密集区,雨强变化与TBB等值线梯度变化密切相关;多普勒雷达显示,逆风区是强对流暴雨产生的直接影响系统,回波强度在35~45 dBz,最强达49 dBz,回波顶高超过10 km的区域对应着强烈雷暴,逆风区与短时强降水、雷暴天气有很好的对应关系.     

一次雷暴天气潜势预报与中尺度分析

利用常规气象观测资料、T639数值预报产品FY-2E卫星云图及相关定量产品,分析了2014年7月29日陕北出现的一次局地雷暴天气过程,基于雷暴发生的三要素讨论了中尺度不稳定与雷暴发生之间的关系、抬升与触发的异同以及天气系统与雷暴抬升机制之间的关系,并对产生雷暴机制的物理量和有利于雷暴发生的中尺度环境进行分析。结果表明,雷暴是在条件不稳定层结下产生的,位势不稳定的建立有利于雷暴机制的形成与发展;雷暴发生区形成较强的湿度梯度,有利于雷暴发生区产生垂直环流。上升区在湿空气区,下沉区在干区,这个垂直环流圈的进一步发展反过来又维持了湿舌,是强对流的一种触发机制。有利的中尺度环境场和边界层辐合线的形成是雷暴的触发机制。高层的辐散场与短波槽的配置,有助于低层850 h Pa和地面辐合线触发雷暴。     

2018年春末滁州地区强对流天气过程分析

利用常规气象观测资料和雷达监测资料,采用天气学客观诊断分析方法,对2018年春末发生在滁州地区的强对流天气的形成机制和形成条件进行了分析。结果表明,此次强对流天气包括雷雨大风、短时强降水和局地冰雹,并伴有飑线特征,江淮之间北部对流强度大于南部;满足滁州地区低槽型强对流天气环流特征,高低层系统构成前倾结构利于强对流天气发生;大气具有较强的不稳定能量,低空急流输送水汽条件,热、动力因子相互配合在地面辐合线的作用下触发对流;天气尺度系统移速慢是导致滁州地区强对流天气反复出现的直接原因,且天气尺度的有利背景使得发展的对流系统更具有组织性;地面自动站的风场资料对强对流天气发生区与未来移动趋势有较好的监测与预报反应;通过雷达径向速度识别逆风区对雷暴大风的监测和预报有很好的指示意义,多普勒天气雷达垂直积分液体含水量可作为冰雹预警预报的一个重要参考指标。     

一次飑线过程的数值模拟及诊断分析

利用常规资料、气象卫星、多普勒天气雷达、NCEP/NCAR再分析资料以及中尺度数值模式WRF,对2013年8月10日凌晨发生在青岛近海上空一次飑线大风过程进行了数值模拟和诊断分析。结果表明:此次飑线过程与低空急流的水汽输送、高空急流入口区右侧的强辐散抽吸以及850 h Pa切变线的触发等因素共同影响形成。分析飑线的垂直结构,发现高空存在强烈辐散,低空存在强烈辐合,对流层中高层较干的下沉气流,是导致海面强阵风形成的主要原因。对假相当位温、k指数等物理量进行诊断分析发现,出现海难事故海区强对流发生前大气层结不稳定。利用WRF模式成功地模拟了此次飑线过程,表明可利用区域中尺度数值预报模式分析强对流天气系统的结构和时空变化特征。